ESP8266学习进阶协议类(1)——http请求

2023-11-27 10:21:04

HTTP简介

HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是因特网上应用最为广泛的一种网络传输协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。

HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。

HTTP工作原理

HTTP协议工作于客户端-服务端架构上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。

Web服务器有：Apache服务器，IIS服务器（Internet Information Services）等。

Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

HTTP默认端口号为80，但是你也可以改为8080或者其他端口。

HTTP三点注意事项：

**HTTP是无连接：**无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
**HTTP是媒体独立的：**这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。
**HTTP是无状态：**HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

具体实现过程

通常要使用HTTP请求都是先建立起TCP/IP的连接，与服务器建立TCP通信；
发送具体的HTTP请求
接收服务器返回的数据
关闭连接

当然在ESP8266上实现还需要先让设备能够联网上网，ESP8266-RTOS-SDK提供了对应的wifi连接接口，见 esp_wifi.h 所有的wifi相关接口都在这里，包括切换STA和AP，在ESP8266-RTOS-SDK中，提供了一个适配器的概念，目的是在TCPIP堆栈上提供一个抽象层，据官方文档介绍是为了实现切换到其他TCPIP栈而设计的，具体的我也没研究透，根据文档，只需要在连接wifi前对适配器进行初始化就行;

tcpip_adapter_init();

连接wifi：

**WiFi初始化：esp_err_t esp_wifi_init(const wifi_init_config_t *config) **

例如WiFi控制结构，RX / TX缓冲区，WiFi NVS结构等，此WiFi也会启动WiFi任务。

相关参数结构体：wifi_init_config_t 针对wifi配置的相关结构体

typedef struct {
    system_event_handler_t event_handler;          /**< WiFi event handler */
    void*                  osi_funcs;              /**< WiFi OS functions */
    int                    static_rx_buf_num;      /**< WiFi static RX buffer number */
    int                    dynamic_rx_buf_num;     /**< WiFi dynamic RX buffer number */
    int                    tx_buf_type;            /**< WiFi TX buffer type */
    int                    static_tx_buf_num;      /**< WiFi static TX buffer number */
    int                    dynamic_tx_buf_num;     /**< WiFi dynamic TX buffer number */
    int                    csi_enable;             /**< WiFi channel state information enable flag */
    int                    ampdu_rx_enable;        /**< WiFi AMPDU RX feature enable flag */
    int                    ampdu_tx_enable;        /**< WiFi AMPDU TX feature enable flag */
    int                    nvs_enable;             /**< WiFi NVS flash enable flag */
    int                    nano_enable;            /**< Nano option for printf/scan family enable flag */
    int                    tx_ba_win;              /**< WiFi Block Ack TX window size */
    int                    rx_ba_win;              /**< WiFi Block Ack RX window size */
    int                    magic;                  /**< WiFi init magic number, it should be the last field */
} wifi_init_config_t;

第一次看到这个头都大，所幸官方提供了一个默认的宏配置：

#define WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT() { \
    .event_handler = &esp_event_send, \
    .osi_funcs = NULL, \
    .static_rx_buf_num = 5,\
    .dynamic_rx_buf_num = 0,\
    .tx_buf_type = 0,\
    .static_tx_buf_num = 6,\
    .dynamic_tx_buf_num = 0,\
    .csi_enable = 0,\
    .ampdu_rx_enable = 0,\
    .ampdu_tx_enable = 0,\
    .nvs_enable = 1,\
    .nano_enable = 0,\
    .tx_ba_win = 0,\
    .rx_ba_win = 0,\
    .magic = WIFI_INIT_CONFIG_MAGIC\
};

esp_err_t esp_wifi_deinit（ void ）

与WiFi初始化相对于的一个函数，用于释放esp_wifi_init中分配的所有资源并停止WiFi任务。

esp_err_t esp_wifi_set_storage（wifi_storage_t storage ）

设置WiFi API配置存储类型

typedef enum {
    WIFI_STORAGE_FLASH,  /**< 所有配置信息都保存在memory和flash中 */
    WIFI_STORAGE_RAM,    /**< 所有配置信息只保存在memory中 */
} wifi_storage_t;

esp_err_t esp_wifi_set_mode(wifi_mode_t mode);

设置wifi工作模式；

typedef enum {
    WIFI_MODE_NULL = 0,  /**< null mode */
    WIFI_MODE_STA,       /**< WiFi station mode */
    WIFI_MODE_AP,        /**< WiFi soft-AP mode */
    WIFI_MODE_APSTA,     /**< WiFi station + soft-AP mode */
    WIFI_MODE_MAX
} wifi_mode_t;

*esp_err_t esp_wifi_set_config(wifi_interface_t , wifi_config_t conf);

设置ESP8266 STA或AP的配置

参数类型	解析
wifi_interface_t	typedef enum { ESP_IF_WIFI_STA = 0, /< ESP8266 station interface / ESP_IF_WIFI_AP, /< ESP8266 soft-AP interface / ESP_IF_MAX } esp_interface_t;
wifi_config_t	typedef union { wifi_ap_config_t ap; /< configuration of AP / wifi_sta_config_t sta; /< configuration of STA / } wifi_config_t;

由于wifi_config_t是一个联合体，在使用的时候我们可以这样，例如使用STA模式：

wifi_config_t wifi_config = {           	//填入wifi信息
        .sta = {                            //sta模式
            .ssid = EXAMPLE_WIFI_SSID,		//作为STA需要接入的AP（路由器/WIFI）的ID
            .password = EXAMPLE_WIFI_PASS,	//（路由器/WIFI）密码
        },
    };

esp_err_t esp_wifi_start(void);

当所有的配置都做好后，调用该函数会根据当前配置启动WiFi如果模式为WIFI_MODE_STA，则创建站点控制块并启动站点如果模式为WIFI_MODE_AP，则创建软AP控制块并启动soft-AP如果模式为WIFI_MODE_APSTA，则创建软AP和站点控制块并启动软AP和工作站。

让8266在STA模式连接WIFI步骤总结如下：

初始化适配器
新建一个配置wifi的结构体，然后调用wifi初始化函数
设置WiFi API配置存储类型
设置WiFi工作模式
设置ESP8266 STA或AP的配置
启动WiFi

	tcpip_adapter_init();
    wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
    esp_wifi_init(&cfg);
    esp_wifi_set_storage(WIFI_STORAGE_RAM);
    wifi_config_t wifi_config = {           //填入wifi信息
        .sta = {                            //sta模式
            .ssid = EXAMPLE_WIFI_SSID,	    //wifi名称
            .password = EXAMPLE_WIFI_PASS,  //wifi密码
        },
    };
    esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA);
   	esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config);
    esp_wifi_start();

发出http请求

完成前面的联网后，发出http请求就很简单了，

创建一个TCP的客户端socket
往socket写入具体的HTTP请求
接收回发的数据
本文使用的是我之前封装好的一个接口，点击获取，如果对你有用请点个关注或者星标，谢谢

头文件：#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol); 		//创建socket
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); //连接服务器

完了之后就是往socket写入封装好的URL即可

头文件：#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);	 //写
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);			//读

本次测试使用的是青云客智能聊天机器人API免费的API，本来是测试获取天气的，但是不知道为什么获取的天气数据中文没法输出，就换成了翻译功能；

#define HEAD_FORMAT "GET /api.php?key=free&appid=0&msg=翻译武汉加油 HTTP/1.1\r\nHost:api.qingyunke.com\r\n\r\n"

效果如图：（天气左边是8266串口输出的，只能显示数字和英文，右边是纯代码测试的输出）

工程源码见我的Github

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连接wifi：

发出http请求

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